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電力系統(tǒng)繼電保護技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用
摘 要:本文主要講述了電力系統(tǒng)繼電保護技術(shù)的發(fā)展歷程、應(yīng)用現(xiàn)狀和未來的應(yīng)用前景,并對繼電保護裝置的設(shè)備選型、功能應(yīng)用加以分析,介紹了目前主流的繼電保護技術(shù),同時對繼電保護裝置的未來發(fā)展趨勢加以論述,希望能夠起到拋磚引玉的功效。
關(guān)鍵詞:繼電保護;智能化;網(wǎng)絡(luò)化;自動化 隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展,各行各業(yè)對繼電保護技術(shù)的要求越來越高,特別是對電力系統(tǒng)。要想做好繼電保護技術(shù)的應(yīng)用,首先要對其發(fā)展過程進行了解。本文首先介紹了其發(fā)展的大致歷程,其次介紹了幾種目前應(yīng)用的保護技術(shù),最后提出了電力系統(tǒng)繼電保護技術(shù)的發(fā)展方向。 一、電力系統(tǒng)繼電保護技術(shù)的發(fā)展 只有對電力系統(tǒng)繼電保護技術(shù)的發(fā)展歷史進行才能更好地做好現(xiàn)代電力系統(tǒng)繼電保護技術(shù)的應(yīng)用和改進工作。我國于二十世紀(jì)六七十年代開始應(yīng)用電力系統(tǒng)繼電保護裝置技術(shù),起初為晶體管繼電保護器。隨后的以集成運算放大器為基礎(chǔ)的集成電路保護裝置逐步取代了晶體管繼電保護器。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,微機繼電保護器得到了大力的推廣。從電力系統(tǒng)繼電保護技術(shù)的發(fā)展歷程可以看到,當(dāng)代電力系統(tǒng)繼電保護技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展正走向著網(wǎng)絡(luò)化和電子化。 二、電力系統(tǒng)繼電保護技術(shù)的應(yīng)用 1.要依據(jù)實際情況選擇設(shè)備類型 電力系統(tǒng)繼電保護裝置是根據(jù)電力系統(tǒng)的實際需求來進行設(shè)備類型的選擇的,根據(jù)實際情況對設(shè)備進行選擇是做好繼電保護技術(shù)的條件基礎(chǔ)。 首先,對電力系統(tǒng)繼電保護裝置最基本的要求就是要做到安全可靠,能夠順利的完成對系統(tǒng)運行狀況的監(jiān)測、電力系統(tǒng)故障的自動切除等工作。其次,由于現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控技術(shù)的快速發(fā)展,并且在繼電保護裝置中得到了廣泛的運用,這就要求繼電保護裝置能夠與網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)協(xié)調(diào)合作,達到電力系統(tǒng)的自動化和網(wǎng)絡(luò)化監(jiān)控所提出的具體要求。因此,在選擇現(xiàn)代電力系統(tǒng)繼電保護裝置的設(shè)備類型時,要嚴(yán)格按照電力系統(tǒng)繼電保護的要求選擇合適的繼電保護設(shè)備。此外還要充分考慮設(shè)備和裝置的穩(wěn)定性。 2.電力系統(tǒng)繼電保護功能應(yīng)用的分析 在電力系統(tǒng)繼電保護的應(yīng)用中廣泛用到了繼電保護裝置的電容器保護、主變保護、母聯(lián)保護以及線路保護等功能。這些功能的應(yīng)用,能夠有效的對電力系統(tǒng)輸變電過程中的設(shè)備進行保護,從而避免了故障的發(fā)生,節(jié)省了資金。在裝置中運用二段、三段式的電流保護,能夠在最大程度下避免短路狀況的發(fā)生;通過進行主變保護和母聯(lián)保護,使輸變電設(shè)備免于遭到破壞,避免了電路故障造成的影響。而利用現(xiàn)代自動化技術(shù)和電腦信息技術(shù),能夠?qū)^電保護裝置進行實時的監(jiān)控,從而更好的做好保護工作,確保輸變電設(shè)備有效、安全、穩(wěn)定的運行。 3.網(wǎng)絡(luò)化背景下繼電保護技術(shù)應(yīng)用的分析 現(xiàn)代自動化技術(shù)的快速發(fā)展,在電力系統(tǒng)繼電保護技術(shù)中廣泛使用了網(wǎng)絡(luò)、計算機科學(xué)以及綜合自動化等技術(shù)。這些現(xiàn)代化自動化技術(shù)的結(jié)合和運用,使得現(xiàn)代電力系統(tǒng)繼電保護裝置更加智能化和網(wǎng)絡(luò)化。 首先,單片機技術(shù)在電力系統(tǒng)繼電保護中的運用,使繼電保護達到了微機化,為繼電保護裝置提供了更為精確和靈活的操作。其次,計算機技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在繼電保護裝置的廣泛應(yīng)用,使得繼電保護工作更為網(wǎng)絡(luò)化、信息化。在加快了數(shù)據(jù)處理的速度的同時有效的達到了遠(yuǎn)程故障調(diào)節(jié)在線監(jiān)控與報警信號等目的。此外,網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、計算機技術(shù)、通信技術(shù)的綜合運用,在電力系統(tǒng)繼電保護裝置和中心監(jiān)控系統(tǒng)之間建立起緊密的關(guān)系,節(jié)省了相關(guān)工作人員監(jiān)控、調(diào)節(jié)的步驟,使得工作更加智能化。 近年來,為了達到電力系統(tǒng)繼電保護智能化的需求,在繼電保護中運用科學(xué)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)形式對繼電保護進行監(jiān)控有利于電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行、使電力系統(tǒng)繼電保護裝置能夠正常安全的工作。單片機技術(shù)、計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和智能化技術(shù)的綜合運用將現(xiàn)代電力系統(tǒng)繼電保護裝置與輸變電結(jié)合到一起,有效的保障了電力系統(tǒng)輸變電的安全穩(wěn)定運行。 三、電力系統(tǒng)繼電保護技術(shù)未來的發(fā)展方向 科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展,使得現(xiàn)代電力系統(tǒng)繼電保護技術(shù)朝著網(wǎng)絡(luò)化、智能化、計算機化和一體化的方向發(fā)展,下文將從這三個方面具體分析繼電保護技術(shù)的發(fā)展趨勢。 1、網(wǎng)絡(luò)智能化 科技的快速發(fā)展,也使得電力系統(tǒng)更加的智能化。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、模糊邏輯、遺傳算法等在電力系統(tǒng)的整體中得到了普遍的應(yīng)用。在繼電保護方面也開始使用這些技術(shù)。作為非線性的映射方法之一的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù),能夠有效的計算出繁瑣的非線性問題和難度很大的方程式,使工作變得更加簡單。合理的綜合運用這些智能方法能夠加快處理問題的速度,使復(fù)雜問題變得簡單。網(wǎng)絡(luò)智能化在繼電保護中的應(yīng)用,為繼電保護工作的發(fā)展提供了一種新的思路,能夠更好的做好繼電保護工作。 2、自適應(yīng)控制技術(shù)將會廣泛應(yīng)用 自適應(yīng)繼電保護的理念開始于二十世紀(jì)八十年代左右,它能夠?qū)崟r監(jiān)測電力系統(tǒng)的運行狀況,根據(jù)運行狀況的變化,以及運行中出現(xiàn)的故障,及時的對保護定值、性能、特性等進行調(diào)整,從而達到保護的目的。在電力系統(tǒng)的頻率、振蕩發(fā)生變化、單相接地時短路過渡電阻出現(xiàn)異常以出現(xiàn)其它故障時,利用自適應(yīng)控制的技術(shù),可以迅速有效的提供相應(yīng)的保護。自適應(yīng)繼電保護的宗旨是針對電力系統(tǒng)出現(xiàn)的種種變化,最大限度的采取繼電保護的性能,這種新的繼電保護技術(shù)受到了人們的廣泛關(guān)注,提高了微機保護的活力。自適應(yīng)繼電保護更加可靠,能夠有效的改善系統(tǒng)響應(yīng)時間,廣泛應(yīng)用于相關(guān)設(shè)備的保護工作之中。雖然自適應(yīng)保護技術(shù)的起步時間較早,目前來說也取得了不錯的效果,但還有很大的提升空間,如果想要達到真正的自適應(yīng),我們還有很長的一段路要走,要求我們更全面的收集系統(tǒng)故障和運行中的相關(guān)信息,做好信息收集和分析工作,做好保護相關(guān)的智能化和網(wǎng)絡(luò)化工作。 3、現(xiàn)代計算機科學(xué)技術(shù)將得到普及應(yīng)用 為徹底改變目前變電站監(jiān)視、保護、計量和控制裝置及各系統(tǒng)的分割狀態(tài),需要對系統(tǒng)集成技術(shù)的基礎(chǔ)高壓、超高壓變電站進行全面的技術(shù)創(chuàng)新,從而在綜合自動化技術(shù)和繼電保護裝置之間建立緊密的聯(lián)系,更好的滿足遠(yuǎn)程控制與信息共享以及集成與資源的共享的要求。其核心是微機保護裝置、遠(yuǎn)方的終端單元(RTU),在計算機系統(tǒng)中加入變電所的相關(guān)回路,替代原有的繼電控制保護屏,與此同時還能減少對設(shè)備的資金投入,節(jié)約占用面積,使系統(tǒng)更加穩(wěn)固可靠。 目前,為了更好地做好控制、保護和測量工作,我們通過控制電纜將室外變電站的所有裝備,如變壓器、線路等的電壓、二次電流連接到主控室。在鋪設(shè)電纜時需要投入大量的資金,耗費大量的人力,而且其二次回路也十分繁瑣。此時,如果在室外變電站要求保護的設(shè)備附近合理的安裝控制、測量、保護、數(shù)據(jù)通信一體化的計算機,對被保護設(shè)備的電壓、電流量進行數(shù)字化轉(zhuǎn)化,通過計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)將其傳輸?shù)街骺厥覂?nèi),這樣就可以有效的減少在電纜方面的資金投入,同時傳輸?shù)馁|(zhì)量也得到提高,能夠有效的避免電磁信號產(chǎn)生的影響。 總結(jié): 本文首先介紹了電力系統(tǒng)中繼電保護技術(shù)的發(fā)展過程,然后詳細(xì)論述了繼電保護技術(shù)的應(yīng)用,最后指出了電力系統(tǒng)中繼電保護技術(shù)未來的發(fā)展方向。旨在幫助相關(guān)部門做好繼電保護技術(shù)的應(yīng)用工作,明確其未來的發(fā)展方向,相關(guān)人員更好的做好本職工作。由于本人能力有限,對這方面的研究還不夠充分,但相信通過更多專業(yè)人士的共同努力,一定會更好的應(yīng)用繼電保護技術(shù),做好電力系統(tǒng)中的繼電保護工作,從而保證電力系統(tǒng)的持續(xù)穩(wěn)定運行,為社會經(jīng)濟發(fā)展和群眾生產(chǎn)生活做出更大的貢獻。 參考文獻: [1]劉柏林,呂曼麗.電力系統(tǒng)繼電保護新技術(shù)的發(fā)展與分析[J].科技信息(教學(xué)教研.2008(04):12-14. [2]嚴(yán)興疇.繼電保護技術(shù)及其應(yīng)用[J].科技咨詢.2008(05):112-114. [3]周培華.淺談電力系統(tǒng)中繼電保護的發(fā)展趨勢[J].科技咨詢導(dǎo)報.2007(07):18-20.- 12015年咨詢工程師:注冊咨詢工程師(投資)的權(quán)利
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